IHP Open130-G2

Quelloffenes Chip-Design-Werkzeug für einen Halbleiter-Fertigungsprozess

Frau und Mann am Computer
Der Entwurf von Halbleiterschaltungen erfolgt in komplexen, digitalen Designumgebungen.© Gorodenkoff - AdobeStock

Motivation

Halbleiterchips werden mit Hilfe von Software-Werkzeugen entworfen, der sogenannte Electronic Design Automation (EDA). Die wenigen Anbieter dieser Entwicklungsumgebungen verfügen über monopolartige Marktpositionen, welche weitgehend arbiträre Preisgestaltungen erlauben. In der Chipentwicklung stehen daher besonders KMU und Start-ups häufig vor hohen finanziellen Hürden. Zudem erschweren die proprietären Formate der Hersteller Anpassungen durch die Nutzer. Kostengünstigere und erweiterbare Alternativen würden daher den Einstieg für viele Firmen erheblich erleichtern und sich effizienter und flexibler in bestehende Entwicklungsumgebungen einfügen lassen. Die Förderung gerade von offenen Software-Werkzeugen übt eine erhebliche Hebelwirkung aus.

Ziele und Vorgehen

Ziel des Initiativprojektes IHP Open130-G2 ist die Entwicklung und Bereitstellung eines vollständig quelloffenen Process Development Kits (PDK) für die Chip-Fertigung in einem 130-nm-CMOS-Prozess des IHP. PDK beinhalten parametrisierte Modelle der auf dem Halbleitersubstrat realisierbaren elektronischen Komponenten und stellen so die Schnittstelle zwischen Entwurfswerkzeug und dem jeweiligen Fertigungsprozess dar. Um neue Designwerkzeuge zu entwickeln und diese für echte Produktionen zu nutzen, sind kompatible PDK daher unumgänglich. Im Projekt werden die hierfür notwendigen Substratparameter neu erfasst und modelliert und zur Verifikation mit den bestehenden proprietären PDK verglichen.

Innovationen und Perspektiven

Das Projekt stellt einen zentralen Baustein bereit, damit zahlreiche weitere Projekte, z. B. quelloffene EDA-Werkzeuge oder Chipdesigns, keimen und gedeihen können. Ein offenes und frei zugängliches Designökosystem ermöglicht zahlreichen Akteuren, wie KMU, Start-ups, Selbstständigen oder Hochschulen, einfachen Zugang zum Chipdesign und stärkt so nachhaltig und maßgeblich die Innovationskraft und Wettbewerbsfähigkeit am Standort Deutschland und Europa.